Nivel 3: Físicas CFD AplicadasAmbas·OpenFOAM 14 / v2606Tiempo estimado: 38 min

Flujos Multifásicos y Superficie Libre con el Método VOF: interFoam

El método Volume of Fluid (VOF) permite capturar con precisión la interfaz libre entre dos fluidos inmiscibles (agua y aire) resolviendo una única ecuación de momento con propiedades ponderadas por la fracción volumétrica.

En esta lección:Fracción de fase alpha.watersetFields para inicializar geometrías líquidasTensión superficial sigmaMULES e isoAdvector

El Método VOF en interFoam

interFoam resuelve el flujo bifásico inmiscible de dos fluidos newtonianos incompresibles con tensión superficial mediante la función indicadora de fase $\alpha$:

$$\frac{\partial \alpha}{\partial t} + \nabla \cdot (\alpha \mathbf{U}) + \nabla \cdot (\alpha (1-\alpha) \mathbf{U}_r) = 0$$

  • $\alpha = 1$: Celda llena de agua (fase líquida).
  • $\alpha = 0$: Celda llena de aire (fase gaseosa).
  • $0 < \alpha < 1$: Celda que contiene la superficie libre (interfaz).

El tercer término representa la compresión artificial de interfaz para contrarrestar la difusión numérica y mantener la frontera líquida perfectamente nítida.